Какво е флоатно стъкло? Дълбоко потапяне в неговото производство и приложения

Флоат стъклото, често считано за златен стандарт в производството на плоско стъкло, е критичен материал, използван в много индустрии, от архитектурата до автомобилостроенето. Терминът „флоат стъкло“ идва от уникалния производствен процес, който му дава името-разтопено стъкло, плаващо върху вана от разтопен калай, създавайки изключително гладка и равна повърхност. Този процес, разработен през 50-те години на миналия век, революционизира производството на стъкло чрез значително подобряване на качеството и ефективността.

Като човек, който е работил в тясно сътрудничество спроизводство на флоат стъклолинии от години имах възможността да видя от първа ръка как се е развил този процес и ролевите материали катопродукти на базата на графит и въглерод-играе за оптимизиране на ефективността и прецизността. Времето ми като технически инженер в индустрията за флоат стъкло ми даде дълбоко разбиране на предизвикателствата, пред които са изправени производителите и как правилните материали могат да поддържат безпроблемното производство.

В тази статия ще разгледаме по-подробнопроцес на флоат стъкло, неговите определящи характеристики и как материалите, използвани в производството му, допринасят за крайния продукт. Разбирането на тези компоненти е от съществено значение за всеки, който участва в стъкларската индустрия, независимо дали работите директно с флоат стъкло или обмисляте как най-добре да интегрирате правилните технологии и материали във вашите производствени линии.

Флоат стъкло, често срещан термин в производството на стъкло, получава името си от уникалния производствен процес, използван за създаването му. Думата "флоат" се отнася до начина, по който стъклото плува върху слой разтопен калай, което е основната характеристика на метода му на производство. Този процес произвежда плоско стъкло, което е от решаващо значение за различни индустрии, включително строителство, автомобилостроене и електроника.

Историята на производството на флоат стъкло

Процесът на флоат стъкло, разработен от Pilkington през 50-те години на миналия век, революционизира индустрията за-производство на стъкло. Преди това бяха използвани други методи като каландриране и вертикално издърпване, но те бяха по-малко ефективни. Иновацията на Pilkington въведе техниката на непрекъснато течащо разтопено стъкло върху слой от разтопен калай, което му позволява да се разпространи равномерно и да образува плоски листове.

Как работи процесът Float?

При метода на флоатното стъкло разтопеното стъкло се излива върху басейн с разтопен калай, който има по-висока плътност. Стъклото плува отгоре поради тази разлика в плътността и повърхностното му напрежение го кара да се разпределя равномерно в калай. След това стъклото се втвърдява и се охлажда в плоски листове с минимално изкривяване.

Защо флоатното стъкло е важно?

Процесът на флоат стъкло предлага много предимства пред традиционните методи, включително:

• Висока мощност:Процесът позволява непрекъснато производство, което води до по-висока ефективност.
• Прецизност:Флоатното стъкло поддържа отлична плоскост и консистенция на дебелината.
• Лесна автоматизация:Процесът е много адаптивен към автоматизирани системи, намалявайки разходите за труд и подобрявайки прецизността.
•  

Методите за производство на флоатно стъкло могат да бъдат категоризирани в три основни типа: процесът Pilkington (Великобритания), процесът PPG (САЩ) и процесът Luoyang (Китай). Всеки от тези методи използва подобен подход, но може леко да се различава в оборудването и техниките.

Основни компоненти на производствена линия за флоат стъкло

Процесът на производствената линия за флоатно стъкло може грубо да бъде разделен на пет части: суровини, топене, формоване, отгряване и рязане (опаковане). Съществената разлика между флоат процеса и другите процеси се крие в стъклоформиращата част.

Тези пет части могат да бъдат разделени на 3 до 7 или повече производствени секции (отдели) поради характеристиките на управлението и навиците на различните фабрики. Поради непрекъснатото развитие на технологиите за автоматизиран контрол и стремежа към плоско управление от предприятията, броят на операторите-на първа линия и отделите на модерните производствени линии е значително намален. Броят на хората в една цялостна фабрика за флоатно стъкло, включително управление и други поддържащи отдели, е около 150 до 250.

В допълнение към петте основни производствени части, споменати по-горе, производствената линия за флоат стъкло (може) да включва също следните компоненти:

1. Поради местните изисквания за опазване на околната среда е необходимо да се изгради система за пречистване на отработените газове, като мокро десулфуриране;
2. Системи за поддържане на енергия, като природен газ, мазут, въглищен газ, пара, циркулираща вода, електричество и др.;
3. Системи за управление при извънредни ситуации, като противопожарни системи, генератори и др.;
4. Система за обработка на качеството на повърхността на стъклена лента, като SO2 и др.;
5. Онлайн системи за нанасяне на покритие, като машини за нанасяне на CVD покритие и тяхното спомагателно оборудване;
6. Дълбока обработка на стъкло, като изработка на огледала, PVD, закаляване, горещо огъване и др.

Основни характеристики на производството на флоатно стъкло

Непрекъснато производство:

Процесът продължава без{0}}спирка 24 часа на ден. От топенето на суровините до опаковането на крайния продукт, всичко се случва непрекъснато, което го прави много ефективен.

Висока стабилност на процеса:

Основното оборудване, като пещта за топене и банята за калай, работи в хармония, за да поддържа еднакъв състав на стъклото, дебелина и разпределение на напрежението.

Оптимизирано отгряване:

Процесът на отгряване използва контролирани температурни градиенти за намаляване на вътрешното напрежение и подобряване на механичните свойства на стъклото.

Енергийна ефективност и съображения за околната среда:

Консумацията на енергия е съсредоточена в пещта за топене и ваната за калай, което представлява над 60% от производствените разходи. Ефективното рециклиране и поддръжка на материали като калай може значително да намали отпадъците.

Гладка повърхност:

Произведеното стъкло е без повърхностни дефекти, което елиминира необходимостта от вторична обработка.

Прецизен контрол на дебелината:

Производственият процес позволява високо{0}}прецизен контрол на дебелината с допустими отклонения до ±0,1 mm.

Отлични оптични свойства:

Флоат стъклото обикновено предлага пропускливост на светлина над 85%, с минимално изкривяване.

Основният принцип нафлоат стъклоформоването е да се използва разликата в плътността между разтопено стъкло и разтопен калай. Неговата сърцевина е да образува плоска и еднаква стъклена лента, като позволява на разтопеното стъкло естествено да се простира върху повърхността на по-плътния калай.

Когато стъклената течност навлезе в калаената баня от канала, тъй като нейната плътност е по-ниска от плътността на калаената течност в калаената вана, тя естествено ще изплува на повърхността на калаената течност. Това е и произходът на името "плаващ процес".

Контрол на дебелината на флоат стъкло

Стъклената течност достига механично равновесие на повърхността на калаената течност поради комбинирания ефект на собствената си гравитация и плаваемостта на калаената течност, т.е. стъклената лента е сплескана, което е и причината за естественото полиране на стъклената лента. Дебелината на стъклената лента, когато достигне механично равновесие, е около 6,9 mm, което се нарича балансирана дебелина. Ако искате да получите по-тънка или по-дебела дебелина на продукта, трябва да приложите издърпваща сила или натискаща сила върху стъклената лента, за да я направите по-тънка или подредена, за да получите продукти с различна дебелина. Това е основният принцип на формоване на флоат стъкло.

В зависимост от дебелината на продукта, когато се произвеждат продукти с дебелина, по-малка от балансираната дебелина (По-малка или равна на 6 mm), се използва методът "помага директно разтягане", а използваното оборудване се нарича "Asist Direct Stretch (ADS)"; когато се произвеждат продукти с дебелина, по-голяма от балансираната дебелина (по-голяма или равна на 8 mm), се използва методът "fender", а използваното оборудване се нарича "графитен калник (Carbon Fender)". Сред тях, когато се произвеждат продукти, по-големи или равни на 15 mm, само въглероден калник може да се използва за производство; когато се произвеждат продукти от 8 мм, 10 мм и 12 мм, могат да се използват както карбонов калник, така и ADS. В реалната ситуация на някои производствени линии има и случаи, при които ADS и калник се използват едновременно.

Контрол на температурата

Прецизният контрол на температурата е от съществено значение в процеса на производство на флоат стъкло. Той засяга всичко - от топенето на суровините до контролирането на крайното качество на стъклото. Пещта, калаената баня и лерът за отгряване (пещ, използвана за постепенно охлаждане на стъклото) трябва да поддържат оптимални температури.

Как разумно да се контролира температурата на всяка област също пряко влияе върху промяната на производствените разходи. Понастоящем пещите за топене използват най-вече природен газ или тежко масло за топене на суровини, калаените вани отвеждат топлина към стъклени ленти под формата на електрическо нагряване, а лерът за отгряване се охлажда главно от вентилатори. Следователно, разумната настройка на параметрите на температурния процес има жизненоважно въздействие върху управлението на разходите.

Контрол на налягането в калаената баня

Калайената баня трябва да поддържа положително налягане, за да се предотврати навлизането на кислород и реакцията му с разтопения калай, което може да причини окисление и да намали качеството на стъклото. За да се постигне това, във ваната се въвеждат азотни и водородни газове, поддържайки правилното налягане и предотвратявайки окисляването.

Производственият капацитет на линията за флоат стъкло зависи от фактори като скорост на изтегляне, дебелина и плътност на стъклото. Формулата за изчисляване на дневния капацитет е:

Дневен капацитет (тонове)=Скорост на теглене (m/h) × Нетна ширина (m) × Дебелина (m) × Плътност (2,5g/cm³) × 24 × Добив

където:

Нетната ширина се отнася до използваемата ширина на стъклото.

Рандеманът варира в зависимост от степента на продукта. Архитектурното стъкло има висок добив (около 95%), докато огледалното стъкло има по-нисък добив (40-60%).

Издърпайте тонаж срещу производствен капацитет

Тонажът на изтегляне се отнася до количеството стъкло, изтеглено от калаената баня всеки ден. За разлика от производствения капацитет, той отчита загубите от подрязване и дефекти. Регулирането на изтеглящия тонаж въз основа на пазарното търсене и изискванията на процеса гарантира гъвкавост.

Скорост на подаване

Скоростта на подаване се отнася до количеството суровини, подавани в пещта за топене. Тези материали обикновено включват силициев пясък и рециклирани стъклени отпадъци (стъклени остатъци). Съставът на сместа от суровини е ключов за постигане на желаното качество на стъклото.

В допълнение към горе{0}}споменатото съдържание процесът на производство на флоатно стъкло също включва различни системи за знания, като управление на цикъла, предотвратяване и решения на дефекти в качеството на продукта, оптимизиране на параметрите на процеса (управление на оборудването), управление на разходите, обучение на персонала и управление на безопасността.

Флоатното стъкло остава крайъгълен камък на съвременното производство, известно със своята прецизност, мащабируемост и високи-стандарти за качество. Постигането на тези качества разчита на правилната комбинация от усъвършенствани производствени техники и материали с висока-производителност. Чрез дългогодишен опит в индустрията видях как правилните материали, като продукти на базата на графит и въглерод-, могат значително да подобрят производствената ефективност и качеството на продукта.

В SHJ-CARBON, ние сме посветени на подкрепата на производителите на флоатно стъкло не само с първокласни-материали, но и с експертния опит и постоянни насоки, необходими за оптимизиране на производството. Независимо дали търсите материални препоръки или съвет за подобряване на вашия процес, ние винаги сме насрещасподеляме знанията сии спомогнете за безпроблемното ви производство.